CN101780812A - 自然散热车架 - Google Patents

Abstract

自然散热车架，属于汽车散热装置技术领域。包括纵梁及设置于纵梁之间的横梁，其特征在于所述的纵梁和横梁中分别设置纵梁管腔和横梁管腔，纵梁管腔上串联连接水泵及水箱后，与所述的横梁管腔形成冷却液循环管路。本发明设计合理、新颖，与现有技术相比，本发明的优点在于：使车辆取消原有散热水箱，降低成本；取消原有水箱散热风扇，使发动机功率损耗减小，油耗降低，减少尾气排放；精简掉水箱与风扇，可以使发动机舱排列设计更为紧凑；对于车架有加固作用。

Description

自然散热车架

技术领域

本发明属于汽车散热装置技术领域，具体涉及一种自然散热车架。

背景技术

内燃机以其热效率高、结构紧凑，机动性强，运行维护简便的优点著称于世。一百多年以来，内燃机的巨大生命力经久不衰。目前世界上内燃机的拥有量大大超过了任何其它的热力发动机，在国民经济中占有相当重要的地位。现代内燃机更是成为了当今用量最大、用途最广、无一与之匹敌的的最重要的热能机械。在这将近一个半世纪以来，内燃机技术发生着翻天覆地的变化，热效率也以几何级的增长，内燃机内各个部件经过上百年的不断进化，功率从起初的几千瓦，达到目前最高的数十万千瓦。

自从1883年，戴姆勒和迈巴赫制成了第一台水冷四冲程往复式汽油机之后，散热水箱和风扇一直伴随着内燃机的发展，但是随着内燃机功率的越来越提高，内燃机的散热问题一直困扰着世界各地的专家。在炎热的夏天，经常可以看见一些车辆由于水箱开锅而抛锚在路边，而后置动力的客运车辆，散热条件更是恶劣，导致很多后置发动机的车辆在夏天运行时必须打开后盖才能更好的散热。在于这个问题，目前唯一可以解决的方法是不断加大水箱的尺寸来提高散热面积，加大散热风扇来提升散热能力。然而这种方式既增加了车辆的成本，又使发动机在运转时需要带动尺寸巨大的风扇而白白损失功率浪费燃料。经过反复调研计算，发动机散热风扇在工况转速下需要消耗内燃机功率的6％-9％。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种散热效果好，有更好的节能效果且生产成本低的散热车架的技术方案。

所述的自然散热车架，包括纵梁及设置于纵梁之间的横梁，其特征在于所述的纵梁和横梁中分别设置纵梁管腔和横梁管腔，纵梁管腔上串联连接水泵及水箱后，与所述的横梁管腔形成冷却液循环管路。

所述的自然散热车架，其特征在于所述的横梁中均设置横梁管腔，横梁管腔并联设置于纵梁管腔之间。

所述的自然散热车架，其特征在于所述的横梁管腔中设置阀门。

所述的自然散热车架，其特征在于所述的纵梁管腔两端分别设置进水口和出水口，进水口和出水口之间设置水箱，并与水泵串联连接。

所述的自然散热车架，其特征在于所述的纵梁为槽形纵梁，纵梁内部设置三角钢，三角钢与纵梁的底面和侧壁连接构成纵梁管腔。

所述的自然散热车架，其特征在于所述的纵梁为叠槽形纵梁，纵梁空腔中设置隔板，隔板将纵梁空腔分隔为上下两空腔，所述的下空腔即为纵梁管腔。

所述的自然散热车架，其特征在于所述的纵梁为礼帽形纵梁，纵梁空腔中设置隔板，隔板将纵梁空腔分隔为上下两空腔，所述的下空腔即为纵梁管腔。

所述的自然散热车架，其特征在于所述的纵梁为对接箱形纵梁，纵梁空腔中设置隔板，隔板将纵梁空腔分隔为上下两空腔，所述的下空腔即为纵梁管腔。

所述的自然散热车架，其特征在于所述的纵梁为管形纵梁，纵梁空腔中设置隔板，隔板将纵梁空腔分隔为上下两空腔，所述的下空腔即为纵梁管腔。

众所周知，车辆的车架是由金属构成，一般为钢材，在少量乘用车上为减轻重量也有采用铝制车架，所以金属车架都具有良好的导热性，而车架纵梁截面形状一般为槽形、叠槽形、礼帽形、对接箱形和圆形，相对应的纵梁为槽形纵梁、叠槽形纵梁、礼帽形纵梁、对接箱形纵梁和管形纵梁，商用车辆(如大货车、大客车)的车架表面积都在10m²以上，所以车辆车架的表面积远超过水箱散热面积，针对以上车架结构，本发明通过改造，在车架内侧增设冷却液循环管路，管路两端连接发动机水泵，使冷却液由管路流经车架来达到散热的目的，并且根据天气状况、车辆行驶状况等不同的散热需要可以通过设置在车架横梁管腔上的阀门来控制散热管路长短，藉此控制散热面积的大小，实现在各种状况下的散热需求。

本发明设计合理、新颖，与现有技术相比，本发明的优点在于：使车辆取消原有散热水箱，降低成本；取消原有水箱散热风扇，使发动机功率损耗减小，油耗降低，减少尾气排放；精简掉水箱与风扇，可以使发动机舱排列设计更为紧凑；对于车架有加固作用。

附图说明

图1为本发明中各种车架的结构示意图；

图2为本发明中车架纵梁截面的结构示意图；

图3为本发明中纵梁管腔横截面的结构示意图；

图4为本发明中纵梁管腔纵截面的结构示意图；

图5为本发明中冷却液循环管路的结构示意图。

图中：1-纵梁；2-横梁；3-纵梁管腔；4-横梁管腔；5-进水口；6-水泵；7-水箱；8-出水口。

具体实施方式

以下结合说明书附图来进一步说明本发明。

如图1所示，车架包括纵梁1和横梁2，数根横梁2设置在两根纵梁1之间，如图5所示，纵梁1和横梁2中设置冷却液循环管路，冷却液循环管路包括设置在纵梁1中的纵梁管腔3，设置在横梁2中的横梁管腔4，纵梁管腔3两端分别设置的进水口5和出水口8，进水口5和出水口8之间串联连接的汽车中原有的水泵6和水箱7，水箱7起到冷却液补充和控制热胀冷缩的作用。每根横梁2中设置的横梁管腔4都与纵梁管腔3相通，各个横梁管腔4并联设置，且各个横梁管腔4上设置了阀门，阀门可与外部的控制系统连接。

由于汽车种类的不同，汽车车架的纵梁1和横梁2类型也存在不同，但是在同一个车架中纵梁1和横梁2的结构和截面都是相同的。以纵梁为例，如图2从左往右所示，一般纵梁1的截面可以分为：槽形、叠槽形、礼帽形、对接箱形和圆形，因此纵梁1可以分为槽形、叠槽形、礼帽形、对接箱形和管形纵梁。如图3所示，每种形状的纵梁中设置纵梁管腔3方式也不同。槽形纵梁内部设置三角钢，三角钢与纵梁1的底面和侧壁连接形成封闭的空腔，该空腔即为纵梁管腔3；叠槽形纵梁、礼帽形纵梁、对接箱形纵梁和管形纵梁，均在纵梁1空腔中设置隔板，隔板将纵梁1空腔分隔为上下两个封闭空腔，所述的下空腔即为纵梁管腔3。横梁也采用上述的方法来构成横梁管腔。也可以在纵梁1和横梁2中设置管道，从而形成冷却液循环管路。

使用该装置时，可以根据天气状况、车辆行驶状况等不同的散热需要通过设置在车架横梁管腔4上的阀门来控制散热管路长短，以此控制散热面积的大小，实现在各种状况下的散热需求。如开启离水泵6最近的阀门，同时关闭其他阀门，此时开通阀门的横梁管腔、纵梁管腔、进水口5、水泵6、水箱7和出水口8形成一个环形水路，此时整个车架的散热能力是最低的，当需要更大的散热功率，则将离水泵6最近的阀门关闭，选择离水泵6较远的阀门开启，形成一个更长的环形水路，来获得更高的散热能力。

Claims (9)

1.自然散热车架，包括纵梁(1)及设置于纵梁(1)之间的横梁(2)，其特征在于所述的纵梁(1)和横梁(2)中分别设置纵梁管腔(3)和横梁管腔(4)，纵梁管腔(3)上串联连接水泵(6)及水箱(7)后，与所述的横梁管腔(4)形成冷却液循环管路。

2.如权利要求1所述的自然散热车架，其特征在于所述的横梁(2)中均设置横梁管腔(3)，横梁管腔(3)并联设置于纵梁管腔(3)之间。

3.如权利要求1所述的自然散热车架，其特征在于所述的横梁管腔(4)中设置阀门。

4.如权利要求1所述的自然散热车架，其特征在于所述的纵梁管腔(3)两端分别设置进水口(5)和出水口(8)，进水口(5)和出水口(8)之间设置水箱(7)，并与水泵(6)串联连接。

5.如权利要求1所述的自然散热车架，其特征在于所述的纵梁(1)为槽形纵梁，纵梁(1)内部设置三角钢，三角钢与纵梁(1)的底面和侧壁连接构成纵梁管腔(3)。

6.如权利要求1所述的自然散热车架，其特征在于所述的纵梁(1)为叠槽形纵梁，纵梁(1)空腔中设置隔板，隔板将纵梁(1)空腔分隔为上下两空腔，所述的下空腔即为纵梁管腔(3)。

7.如权利要求1所述的自然散热车架，其特征在于所述的纵梁(1)为礼帽形纵梁，纵梁(1)空腔中设置隔板，隔板将纵梁(1)空腔分隔为上下两空腔，所述的下空腔即为纵梁管腔(3)。

8.如权利要求1所述的自然散热车架，其特征在于所述的纵梁(1)为对接箱形纵梁，纵梁(1)空腔中设置隔板，隔板将纵梁(1)空腔分隔为上下两空腔，所述的下空腔即为纵梁管腔(3)。

9.如权利要求1所述的自然散热车架，其特征在于所述的纵梁(1)为管形纵梁，纵梁(1)空腔中设置隔板，隔板将纵梁(1)空腔分隔为上下两空腔，所述的下空腔即为纵梁管腔(3)。

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